一种碳纤维复合材料制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及设备领域，具体涉及一种碳纤维复合材料制备装置领域。


背景技术：

2.碳纤维增强陶瓷基复合材料具有的低密度、低热膨胀系数、低热导率、优异的力学性能和优学稳定性，是一类成功的耐烧蚀材料，成为航空航天领域非常理想的热结构材料，可以在航天器抗烧蚀端头、翼前缘等部件获得应用。
3.碳纤维立体织物通过渗浸法、注浆成型、凝胶浇注成型等工艺制备了碳纤维增强陶瓷基复合材料，制备碳纤维复合材料的过程中，由于碳纤维坯体件硬度低，在对其所在密闭容器加入液体原材料以及气体进行浸渍时，容易造成碳纤维坯体件损坏；且由于液体原材料对会用到多种有机溶液，对人体有重要危害，对空气较为敏感，在生产制备过程中，如何有效减少与空气及人体的接触，实现高度自动化，做到环保高效、搞质量生产，是目前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种碳纤维复合材料制备装置，包括浸渍装置，以及与所述浸渍装置连接的混合装置、气源、废气处理装置；实现在生产过程有机物原材料从配置、使用过程中、使用后均不会与人员接触，且不会散发到空气中，实现原材料的回收再次使用、尾气的处理，实现整个生产过程环保高效；同时实现在生产过程中向碳纤维坯体件所在密闭装置中加入液体原材料和气体时不会造成碳纤维坯体件损坏，实现高质量生产。
5.根据本实用新型提供了一种碳纤维复合材料制备装置，包括浸渍装置，以及与所述浸渍装置连接的混合装置、气源、废气处理装置；所述混合装置、浸渍装置、废气处理装置均连接有真空装置；所述浸渍装置内部设置有支撑装置，所述支撑装置设有若干通孔；
6.所述浸渍装置内部设有进出液装置、进气装置；所述进出液装置、出气装置分别设置于支撑装置上下两侧。
7.本实用新型相对于现有技术的有益效果在于，通过所述浸渍装置实现原材料有机物对碳纤维坯体件进行压力下浸渍；通过所述浸渍装置内部设置有支撑装置，所述支撑装置设有若干通孔，实现所述碳纤维坯体件放置在支撑装置上；通过所述进出液装置、出气装置分别设置于支撑装置上下两侧，实现所述原材料有机物从支撑装置下方进入浸渍装置，所述气体从支撑装置上方进入浸渍装置；通过进出液装置、出气装置避免了生产过程中向碳纤维坯体件所在密闭装置中加入液体原材料和气体时造成碳纤维坯体件损坏；
8.通过所述混合装置实现原材料有机溶液的配置，通过所述混合装置、浸渍装置、废气处理装置均连接有真空装置，实现所述混合后有机溶液通过负压吸入浸渍装置，实现浸渍装置中浸渍后剩余的混合后有机溶液通过负压吸入混合装置；实现浸渍后浸渍装置中的废气通过负压吸入废气处理装置；实现整个生产过程中有机溶液不会与人员接触，且不会
散发到空气中，从而实现整个生产过程环保高效。
9.进一步的，所述混合装置设有第一连接口；所述浸渍装置设有进出液连接口；所述第一连接口通过第一管路与所述进出液连接口连接；所述进出液装置与所述第一管路连接；优选所述第一管路设有第一阀门。
10.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，所述第一连接口通过第一管路与所述进出液连接口连接，所述进出液装置与所述第一管路连接；实现所述浸渍装置抽真空处于负压状态时，所述混合后有机溶液通过第一管路进入浸渍装置；且能实现混合后有机溶液对碳纤维坯体件浸渍后浸渍装置中剩余的有机溶液通过第一管路进入混合装置；
11.生产过程中，当碳纤维坯体件放入浸渍装置中后，第一阀门处于关闭状态，通过真空装置对浸渍装置抽真空，所述浸渍装置处于负压状态时，打开第一阀门，混合装置中的混合后有机溶液通过第一管路进入浸渍装置；
12.当混合后有机溶液对碳纤维坯体件浸渍后，浸渍装置中还有混合后有机溶液剩余时，第一阀门处于关闭状态，通过真空装置对所述混合装置抽真空，所述混合装置处于负压状态，打开第一阀门，浸渍装置中剩余的混合后有机溶液通过第一管路进入混合装置，下一次进行再次使用，节约环保。
13.进一步的，所述进出液装置包括弯管，所述弯管一端与所述第一管路在所述浸渍装置内部的开口连接，所述弯管另一端朝向远离支撑装置的一侧。
14.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述弯管一端与所述第一管路在所述浸渍装置内部的开口连接，实现所述混合后有机溶液通过所述进出液装置进入浸渍装置；通过所述弯管另一端朝向远离支撑装置的一侧，实现所述混合后有机溶液不会直接喷射到支撑装置的碳纤维坯体件上，避免了进液时对碳纤维坯体件造成损坏；当进入的混合后有机溶液液面升高后会通过支撑装置上的通孔后与碳纤维坯体件接触，实现混合后有机溶液对碳纤维坯体件进行浸渍。
15.进一步的，所述进出液装置还包括出水罩，所述出水罩设有出水罩进水口、出水罩出水口，所述出水罩进水口小于出水罩出水口；优选所述出水罩出水口为网状出水罩出水口。
16.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述出水罩设有出水罩进水口、出水罩出水口，所述出水罩进水口小于出水罩出水口，有效降低负压抽入的混合后有机溶液的冲击力，进一步避免了进液时对碳纤维坯体件造成损坏。
17.进一步的，所述进出液装置还包括直管，所述弯管一端通过所述直管与所述第一管路连接；所述直管内设有螺旋杆。
18.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述直管内设有螺旋杆，进一步降低了负压抽入的混合后有机溶液的冲击力，进一步避免了进液时对碳纤维坯体件造成损坏。
19.进一步的，所述弯管远离支撑装置的一端与浸渍装置底部距离为 0.1-0.5m。
20.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，有利于将所述浸渍装置中剩余的混合后有机溶液通过负压抽入混合装置。
21.进一步的，所述浸渍装置还设有进气连接口；所述进气连接口通过第二管路与所述气源连接；所述出气装置与所述第二管路连接；优选第二管路设有第二阀门。
22.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述出气装置与所述第二管路连接，实现通过第二管路向所述浸渍装置中加入气体，实现对浸渍装置中的碳纤维坯体件进行加压浸渍。
23.进一步的，所述出气装置包括出气罩，所述出气罩设有出气罩进气口、出气罩出气口；所述出气罩进气口直接或通过连接件与所述第二管路连接；所述出气罩进气口小于出气罩出气口；所述出气罩出气口出气方向延长线不与支撑装置相交；优选所述出气罩进气口通过第二弯管与所述第二管路连接，所述出气罩出气口出气方向远离支撑装置。
24.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述出气罩进气口直接或通过连接件与所述第二管路连接，实现气体通过出气装置进入浸渍装置；通过所述出气罩出气口出气方向延长线不与支撑装置相交，实现所述气体不会直接喷射到支撑装置上的碳纤维坯体件上，避免了喷射出气体对碳纤维坯体件损坏。
25.进一步的，所述真空装置设有第三管路、第四管路、第五管路、第六管路、真空动力装置；
26.所述浸渍装置还设有出气连接口，所述混合装置设有第二连接口、所述废气处理装置设有第五连接口；
27.所述真空动力装置通过第三管路与所述第二连接口连接；
28.所述真空动力装置通过第四管路与第五管路、第六管路连接；
29.所述第五管路与所述出气连接口连接；所述第六管路与所述第五连接口连接；
30.所述第三管路、第四管路、第五管路、第六管路依次设有第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门。
31.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，实现真空动力装置分别对混合装置、浸渍装置、废气处理装置抽真空，实现混合装置、浸渍装置、废气处理装置处于负压状态。
32.进一步的，所述碳纤维复合材料制备装置还包括第一原料罐、第二原料罐、第七管路、第八管路；
33.所述混合装置设有第三连接口、第四连接口；
34.所述第一原料罐通过第七管路与所述第三连接口连接；
35.所述第二原料罐通过第八管路与所述第四连接口连接；优选所述第七管路、第八管路设有第七阀门、第八阀门；所述第七阀门、第八阀门分别靠近第三连接口、第四连接口；所述混合装置底部设有称重系统；
36.和/或
37.所述浸渍装置还包括敞口储罐以及与敞口储罐匹配的罐盖；
38.所述罐盖上连接有吊挂装置；
39.所述罐盖上设有加料口以及与所述加料口配合的盖板。
40.采用上述进一步技术方案的有益效果在于，通过所述碳纤维复合材料制备装置还包括第一原料罐、第二原料罐、第七管路、第八管路，实现所述第一原料罐中的第一有机溶液、第二有机溶液分别经过第七管路、第八管路进入混合装置；通过所述混合装置底部设有称重系统实现分别对混合装置中加入的第一有机溶液、第二有机溶液进行计量，且可以实现对浸渍装置中加入的混合后有机溶液进行计量；
41.通过所述第七阀门、第八阀门分别靠近第三连接口、第四连接口，有利于实现加入
第一有机溶液、第二有机溶液精确；
42.通过所述罐盖上连接有吊挂装置，所述吊挂装置用于将所述碳纤维坯体件加入浸渍装置中，且加入时避免了浸渍装置敞口时间过长。
附图说明
43.图1为本实用新型具示意图；
44.附图中所示标记：
45.1、浸渍装置；2、支撑装置；3、罐盖；4、盖板；5、混合装置；6、第一管路；7、第一阀门；8、第三管路；10、弯管；11、出水罩；12、网状出水罩出水口；14、直管；15、螺旋杆；16、进出液装置；17、出气罩；18、第二管路；19、气源；20、第二阀门；21、第五管路；22、第五阀门；23、第四管路；24、第四阀门；25、第三阀门；26、第六阀门；27、第六管路；28、废气处理装置；29、真空动力16装置；30、第七管路；31、第七阀门；32、第八管路；33、第八阀门；34、第一原料罐；35、第二原料罐；36、称重模块；37、吊挂装置。
具体实施方式
46.为了更好的了解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例、说明书附图对本实用新型作进一步说明。
47.实施例一：
48.根据本实施例提供了一种碳纤维复合材料制备装置，包括浸渍装置 1，以及与所述浸渍装置1连接的混合装置5、气源19、废气处理装置28；所述气源19具体为空压机；
49.所述混合装置5、浸渍装置1、废气处理装置28均连接有真空装置；所述浸渍装置1内部设置有支撑装置2，所述支撑装置2设有若干通孔；
50.所述浸渍装置1内部设有进出液装置16、进气装置；所述进出液装置16、出气装置分别设置于支撑装置2上下两侧。
51.所述混合装置5设有第一连接口；所述浸渍装置1设有进出液连接口；所述第一连接口通过第一管路6与所述进出液连接口连接；所述混合装置5还设有第二连接口、第三连接口、第四连接口；
52.所述进出液装置16与所述第一管路6连接；所述第一管路6设有第一阀门7；
53.所述进出液装置16包括弯管10，所述弯管10一端与所述第一管路6在所述浸渍装置1内部的开口连接，所述弯管10另一端朝向远离支撑装置2的一侧；
54.所述弯管10远离支撑装置2的一端与浸渍装置2底部距离为 0.1-0.5m。
55.所述浸渍装置2还设有进气连接口、出气连接口；所述进气连接口通过第二管路18与所述气源19连接；所述出气装置与所述第二管路18 连接；第二管路18设有第二阀门20；
56.所述出气装置包括出气罩17，所述出气罩17设有出气罩进气口、出气罩出气口；所述出气罩进气口直接或通过连接件与所述第二管路18连接；所述出气罩进气口小于出气罩出气口；所述出气罩出气口出气方向延长线不与支撑装置2相交。
57.所述真空装置设有第三管路8、第四管路23、第五管路21、第六管路27、真空动力装置29；所述废气处理装置28设有第五连接口；
58.所述真空动力装置29通过第三管路8与所述第二连接口连接；
59.所述真空动力装置29通过第四管路23与第五管路21、第六管路27 连接；
60.所述第五管路21与所述出气连接口连接；所述第六管路27与所述第五连接口连接；
61.所述第三管路8、第四管路23、第五管路21、第六管路27依次设有第三阀门25、第四阀门24、第五阀门22、第六阀门26。
62.所述碳纤维复合材料制备装置还包括第一原料罐34、第二原料罐 335、第七管路30、第八管路32；
63.所述第一原料罐34通过第七管路30与所述第三连接口连接；
64.所述第二原料罐35通过第八管路32与所述第四连接口连接；所述第七管路30、第八管路32设有第七阀门31、第八阀门33；所述第七阀 31门、第八阀门33分别靠近第三连接口、第四连接口；所述混合装置5 底部设有称重系统，所述称重系统具体称重模块36；所述浸渍装置1还包括敞口储罐以及与敞口储罐匹配的罐盖3；所述罐盖3上连接有吊挂装置37；所述罐盖3上设有加料口以及与所述加料口配合的盖板4。
65.通过所述浸渍装置1实现原材料有机物对碳纤维坯体件进行压力下浸渍；通过所述浸渍装置1内部设置有支撑装置2，所述支撑装置2设有若干通孔，实现所述碳纤维坯体件放置在支撑装置2上；通过所述进出液装置16、出气装置分别设置于支撑装置2上下两侧，实现所述原材料有机物从支撑装置2下方进入浸渍装置1，所述气体从支撑装置2上方进入浸渍装置1；通过进出液装置16、出气装置避免了生产过程中向碳纤维坯体件所在密闭装置中加入液体原材料和气体时造成碳纤维坯体件损坏；
66.通过所述混合装置5实现原材料有机溶液的配置，通过所述混合装置5、浸渍装置1、废气处理装置28均连接有真空装置，实现所述混合后有机溶液通过负压吸入浸渍装置1，实现浸渍装置1中浸渍后剩余的混合后有机溶液通过负压吸入混合装置5；实现浸渍后浸渍装置1中的废气通过负压吸入废气处理装置28；实现整个生产过程中有机溶液不会与人员接触，且不会散发到空气中，从而实现整个生产过程环保高效。
67.生产过程中，当碳纤维坯体件放入浸渍装置1中后，第一阀门7处于关闭状态，通过真空装置对浸渍装置1抽真空，所述浸渍装置1处于负压状态时，打开第一阀门7，混合装置5中的混合后有机溶液通过第一管路6进入浸渍装置1；
68.当混合后有机溶液对碳纤维坯体件浸渍后，浸渍装置1中还有混合后有机溶液剩余时，第一阀门7处于关闭状态，通过真空装置对所述混合装置5抽真空，所述混合装置5处于负压状态，打开第一阀门7，浸渍装置1中剩余的混合后有机溶液通过第一管路6进入混合装置5，下一次进行再次使用，节约环保。
69.实施例二：
70.本实施例与实施例一相同的内容不再赘述；本实施例提供了一种碳纤维复合材料制备装置，所述进出液装置16还包括出水罩，所述出水罩设有出水罩进水口、出水罩出水口，所述出水罩进水口小于出水罩出水口；所述出水罩出水口为网状出水罩出水口12；所述进出液装置还包括直管14，所述弯管10一端通过所述直管14与所述第一管路6连接；所述直管14内设有螺旋杆15。
71.实施例三：
72.本实施例与实施例一相同的内容不再赘述；本实施例提供了一种碳纤维复合材料
制备装置，所述出气罩进气口通过第二弯管与所述第二管路18连接，所述出气罩出气口出气方向远离支撑装置2。
73.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能。